TPE или TPU: в чём разница и какой гибкий пластик выбрать

Коротко: TPE (термопластичный эластомер) — широкий класс гибких пластиков, а TPU (термопластичный полиуретан) — его самая популярная разновидность. В 3D-печати под «TPE» обычно продают более мягкие и тянущиеся марки (60A–85A по Шору), а под «TPU» — более упругие и износостойкие (85A–98A). TPU прочнее на истирание, лучше держит масла и проще печатается — особенно TPU 95A, который идёт даже на боудене. TPE мягче, но капризнее и почти всегда требует директ-экструдера. Для чехлов, колёс и демпферов выбирайте TPU, для мягких накладок — TPE. Ниже — сравнение, твёрдость, печать и применение.

Что такое TPE и TPU

Эластомеры ведут себя как резина, но плавятся при нагреве — поэтому их можно печатать. У TPE разная химическая основа (стирольные, олефиновые и другие), у TPU — полиуретановая, которая даёт высокую стойкость к истиранию, разрыву и маслам. На катушках производители часто пишут просто «TPE» или «TPU», поэтому ориентируйтесь не на название, а на твёрдость по Шору и технические данные. Общий обзор материалов — виды пластика.

Твёрдость по Шору

Шкала Шора A показывает, насколько материал сопротивляется вдавливанию: чем больше число, тем твёрже. Ориентиры: 60A — мягкая резинка ластика, 70–80A — подошва кроссовка, 85A — мягкий чехол, 95A — упругий чехол телефона, 98A — почти жёсткий, как колёсико тележки. Каждые 5 единиц — заметная разница на ощупь и в печати: чем мягче, тем сложнее.

Сравнение

Что проще печатать

Мягкая нить сминается и изгибается между шестернями экструдера и входом в хотэнд, особенно в длинной трубке боудена. Поэтому:

• TPU 95A–98A — печатается на большинстве принтеров, в том числе с боуденом, если ехать медленно (20–30 мм/с).
• TPU 85A–90A — нужен директ-экструдер с плотным путём нити.
• TPE 60A–80A — только директ с минимальными зазорами, очень медленно, иногда без ретракта.

Высокоскоростные марки TPU печатаются заметно быстрее, но тоже требуют хорошего экструдера. Директ или боуден.

Настройки

Оба материала гигроскопичны — влажная нить даёт пузыри и паутину; сушите перед печатью. Ослабьте прижим экструдера, чтобы не сминать нить. Подробно — как печатать TPU, сушка, объёмная скорость.

Что выбрать

Совет: если сомневаетесь, начните с TPU 95A — он универсален, прощает ошибки и подходит для большинства задач. Мягкость конечного изделия можно регулировать не только материалом, но и конструкцией: меньше стенок и низкое заполнение делают деталь из TPU 95A заметно мягче. Гироид при 10–20 % даёт «пружинящую» структуру. Заполнение.

Как устроен путь нити для гибких пластиков

Главный враг мягкой нити — свободное пространство между шестернями экструдера и входом в термобарьер. Если там есть зазор хотя бы в 1–2 мм, нить при сопротивлении изгибается вбок и сминается в «гармошку». Поэтому для TPE и мягкого TPU подходят экструдеры с плотной направляющей нити до самого хотэнда и двумя ведущими шестернями. Перед первой печатью мягким пластиком посмотрите на путь нити: если между шестернями и трубкой видна щель, её закрывают вставкой из PTFE-трубки или печатной направляющей. Скорость при этом не поднимайте: даже на хорошем экструдере мягкий пластик требует медленной и плавной подачи. Экструдер.

Склеивание и обработка

Гибкие пластики плохо шлифуются и красятся: краска трескается при изгибе. Для покраски используют эластичные краски. Склеивают TPU цианоакрилатом для гибких материалов или полиуретановым клеем. Чем склеить 3D-печать.

Гибкие пластики и системы смены

Обычный TPU через AMS и другие системы смены пластика не подают — мягкая нить сминается в длинном пути. Используют внешний вход в обход системы или специальные марки, которые производитель прямо разрешает. Проблемы систем смены пластика.

Частые вопросы

Чем TPE отличается от TPU?

TPU — разновидность TPE; в 3D-печати TPE обычно мягче, а TPU прочнее и проще в печати.

Что лучше для чехла телефона?

TPU 90A–95A.

Можно ли печатать TPE на боудене?

Мягкие марки — практически нет; нужен директ-экструдер.

Что такое 95A?

Твёрдость по Шору A: 95A — упругий, но гибкий материал.

Какой гибкий пластик самый износостойкий?

TPU.

Нужно ли сушить TPU?

Да, он впитывает влагу и без сушки даёт пузыри и паутину.